Desenho racional e síntese de peptídeo carreador de sequências imunomoduladoras ativadas por sinal peptidase I (SPase I) bacteriana

Abstract

Peptídeos antimicrobianos (AMPs), assim como outras classes de moléculas membrano-ativas, podem ser explorados para o desenho racional de fármacos devido sua afinidade diferencial por membranas microbianas. Estes peptídeos, após proteólise, podem liberar outros agentes farmacologicamente ativos. Em trabalhos anteriores do grupo, foi conceitualizado um peptídeo chamado CHIM2; uma quimera peptídica composta por Hs02, o qual é membrano-ativo; um sítio de hidrólise enzimática para enzimas do tipo tripsina; e uma porção agonista de receptores de peptídeos formilados do tipo 2 (FPR2). Com base em CHIM2 foi desenhado um novo peptídeo chamado CHIM3, sendo acrescido a este uma sequência consenso para reconhecimento proteolítico pela enzima Spase I bacteriana. A Spase I é uma protease aderida à membrana de bactérias Gram-positivas e -negativas e que é fundamental à exportação de proteínas para o meio extracelular, com capacidade de reconhecer e hidrolisar sítios A-X-A em proteínas. O CHIM3 foi sintetizado quimicamente por síntese em fase sólida, purificado por cromatografia líquida (CLAE) e sua estrutura foi determinada por espectrometria de massa (MS). Sua atividade como agente antimicrobiano direto foi determinada pela concentração inibitória mínima, e, além disso, foram feitos ensaios de hidrólise após incubação com Escherichia coli e Staphylococcus aureus com posterior avaliação de fragmentos de CHIM3 por LC-MS. Os dados demonstram que CHIM3 apresenta atividade antimicrobiana potente contra os microrganismos testados. Após incubação com bactérias, CHIM3 sofreu uma intensa atividade proteolítica, especialmente pela bactéria E. coli. Observou-se proteólise no segmento desenhado para ser reconhecido pela Spase I em ambas as bactérias e verificou-se também a liberação do segmento agonista de FPR2. A síntese de uma estrutura aprimorada do CHIM3 com N-metil tirosina no segmento agonista de FPR2 foi feita (CHIM3Y-(NMe)). Esta modificação resultou em concentrações significativamente maiores da porção agonista de FPR2 advinda do peptídeo modificado. O agonista de FPR2 modificado apresentou ainda baixa toxicidade para macrófago murinos e foi capaz de induzir a liberação de TNF-α neste modelo celular, tornando o peptídeo CHIM3Y-(NMe) uma molécula multifuncional, antimicrobiana e imunomodulatória, a ser considerada futuramente para o tratamento de infecções bacterianas